一种自动磨光组件及磨光机

技术领域

本发明涉及石材加工领域，更具体地说涉及一种自动磨光组件及磨光机。

背景技术

早起对石材进行磨光的方式一般采用手工磨光或用手动磨光机磨光，这种方式装置投入少，主要依靠人工来实现，存在劳动强度大、生产效率低的缺陷。但随着石材加工技术的发展，石材的定厚和抛光技术也取得较大的进展，特别是石材的磨光技术在工程领域从手工操作发展到自动磨光，磨光质量更可靠，生产效率大大提升，且降低了劳动强度，但是现有磨光机一般只具有一个加工头，在需要更换加工头时，往往需要人工拆卸原有加工头，再安装新的加工头，更换费时费力，效率低。

有鉴于此，本发明人在此基础上进行深入研究，遂有本案的产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动磨光组件，其能够自动更换加工头，省时省力，提高更换效率。

本发明的另一目的是提供一种磨光机，其能够自动更换加工头，并对石材进行加工，加工省时省力，提高了加工效率。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种自动磨光组件，包括可转动的转动盘，所述转动盘上开设有多个安装孔，各所述安装孔中分别安装有外套筒，各所述外套筒中分别安装有相对于所述外套筒竖向滑动的内套筒，同一所述安装孔中的所述外套筒和所述内套筒共同形成安装套筒，各所述内套筒中分别以能够转动的方式安装有输出杆，各所述输出杆的下端分别连接有加工头，各所述输出杆依次与可上下移动和转动的传动轴传动连接。

所述内套筒内安装有至少一个的内轴承，所述输出杆依次从上至下穿过各所述内轴承。

所述内套筒的外侧壁向外设置有内环形块，所述外环形块和所述内环形块分设于所述转动盘的两侧，所述内环形块与所述转动盘共同穿设有竖向布置的支撑杆，所述支撑杆的上端和下端分别安装有锁固帽，所述支撑杆上套设有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的两端分别张紧于位于上侧的所述锁固帽和所述转动盘的盘面。

所述外套筒的外侧壁向外设置有外环形块，所述外环形块与所述转动盘间分别安装有多个螺栓，各所述螺栓分别以所述外套筒的轴线为中心环绕布置。

以所述内套筒和所述外套筒相互面对的一侧面为配合面，所述内套筒的所述配合面设置有沿轴向布置的限位槽，所述外套筒的所述配合面对应于所述限位槽设置有限位块。

一种磨光机，包括基台和工作台以及如权利要求1-5任一项所述的自动磨光组件，所述基台上滑动安装有纵移装置，所述纵移装置上滑动安装有横移装置，所述横移装置位于所述工作台的上方，且所述横移装置上滑动安装有升降装置，所述升降装置安装有用于驱动其上所述传动轴上下移动和转动的驱动装置，所述转动盘以能够转动的方式安装于所述升降装置上，所述转动盘位于所述传动轴的下侧。

所述工作台的两侧分别设置有支撑座，两所述支撑座共同滑动安装有横臂，所述横臂上滑动安装有滑动套，所述升降装置安装于所述滑动套上；

所述升降装置包括上联板、下联板和驱动源，所述上联板和所述下联板分设于所述滑动套的两侧，且所述上联板和所述下联板之间设置有多个导柱，各导柱分别以能够上下滑动的方式安装于所述滑动套上，所述上联板和所述下联板共同在所述驱动源的驱动向下或向上移动。

所述转动盘以能够转动的方式安装于所述下联板上，且所述转动盘通过旋转装置进行转动；

所述旋转装置包括自带电机的分度盘，所述分度盘传动连接于所述转动盘的中心位置；或者，所述旋转装置为旋转电机，所述旋转电机的输出轴直接或间接连接所述转动盘。

所述驱动装置包括安装于所述上联板的座体、竖向滑动连接于所述座体上的所述传动轴，用于驱动所述传动轴滑动的进给装置以及用于驱动所述传动轴转动的驱动电机；所述传动轴穿过所述下联板，所述传动轴的上端设置有花键段，所述花键段上套设有花键套，所述进给装置包括连接于所述机座上的气缸，所述气缸具有双活塞杆，两所述活塞杆均竖向布置，位于下侧的所述活塞杆传动连接所述传动轴，所述座体上安装有制动器，位于上侧的所述活塞杆穿过所述制动器；其中，所述驱动电机的输出轴传动连接所述花键套，或者所述驱动电机的输出轴通过传动机构连接所述花键套。

以各所述加工头按从粗到细分别对应为第一个工位、第二个工位，…，第n个工位，n为正整数，所述第一个工位、所述第二个工位至第n个工位上的输出杆分别对应为输出杆一、输出杆二至输出杆n；

所述输出杆二至输出杆n的长度均小于所述输出杆一的长度；或者，所述输出杆一和所述输出杆二的长度相同，且所述输出杆三至所述输出杆n的长度均小于所述输出杆一的长度。

采用上述结构后，本发明一种自动磨光组件具有如下有益效果：安装套筒和转动盘的设置，传动轴可依次与多个输出杆传动连接，从而依次带动各加工头上下伸缩和转动，以实现加工过程中对加工头的自动更换，即在加工过程中无需人工更换加工头，更换省时省力，且提高了更换效率。

采用上述结构后，本发明一种磨光机具有如下有益效果：转动盘上安装有多个安装套筒的设置，传动轴可以根据需要与相应安装孔中的输出杆连接，以使此输出杆上下伸缩和转动，然后传动轴带动加工头在横移装置、纵移装置和升降装置的带动，使加工头横向、纵向和/或上下移动，以使加工头对石材进行加工，然后在加工头和石材之间产生间隙时采用气缸的伸缩，以带动加工头向下移动以持续抵靠石材进行加工，在相应工位加工完成后，转动盘转动，以使传动轴与下一个工位中的输出杆连接，进行后续加工，每个工位重复上述方式，以完成对石材的加工，以此实现自动更换加工头及每道工序的加工，自动化加工，省时省力，且提高了加工效率。

附图说明

图1为本发明自动磨光组件的结构示意图；

图2为本发明中转动盘的结构示意图；

图3为本发明中转动盘的另一结构示意图；

图4为本发明中安装套筒的结构示意图；

图5为本发明中驱动装置的结构示意图；

图6为本发明磨光机的结构示意图。

图中：

1-转动盘； 11-安装孔；

2-外套筒； 21-外环形块；

3-内套筒； 31-内环形块；

32-轴承； 4-输出杆；

5-加工头； 6-支撑杆；

61-锁固帽； 62-伸缩弹簧；

63-限位片； 7-传动轴；

71-座体； 72-气缸；

73-气压制动器； 81-横臂；

82-下联板； 83-上联板；

84-导柱； 85-滑动套；

91-工作台。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1-5所示，为方便描述，以磨光机正常使用时的方位为参考方向，自动磨光组件为磨光机中的一部分，此自动磨光组件包括可水平转动的转动盘1，转动盘1上开设有多个安装孔11，各安装孔11以转动盘1的轴线为中线环绕布置，各安装孔11中分别安装有外套筒2，各外套筒2中分别安装有竖向滑动的内套筒3，即各内套筒3分别相对于对应的外套筒2竖向滑动，也就是在本实施例所说的上下滑动，各外套筒2和内套筒3均具有两相互连通的端口，在本实施例中同一安装孔11中的内套筒3和外套筒2共同形成安装套筒；各内套筒3中分别安装有可转动的输出杆4，各输出杆4均竖向布置，且各输出杆4的两端分别穿出于对应内套筒3的上端口和下端口，在各输出杆4的下端分别固定连接有加工头5，各输出杆4的上端依次能够与传动轴7传动连接，此传动轴7用于带动输出杆4转动和上下滑动，即传动轴7的下端在转动盘1的转动过程中依次正对各个输出杆4的上端。

具体来讲，各安装套筒的结构相同，故以其中一个为例进行说明。外套筒2的周面向外设置有外环形块21，此外环形块21与外套筒2为一体成型结构，外套筒2插设于相应的安装孔11中，且外套筒2上的外环形块21的下侧面抵靠在转动盘1的上盘面，外环形块21开设有多个固定孔，转动盘1的盘面对应于各固定孔分别开设有螺纹孔，各固定孔以外套筒2的轴线为中心环绕布置，各固定孔分别配设有螺栓。外套筒2安装于转动盘1的过程为：外套筒2插设于相应的安装孔11中，此时外环形块21位于转动盘1的上侧，然后将各固定孔分别与对应的螺纹孔对位，然后将各个螺栓依次旋入对应的固定孔和螺纹孔中，以此将各外套筒2分别固定安装在转动盘1上，其中，在外套筒2安装后，外套筒2的下端面与转动盘1的下盘面相齐平。

内套筒3的下端的周面向外设置有内环形块31，此内环形块31与内套筒3为一体成型结构，在内套筒3插设于外套筒2中时，安装孔11、内套筒3与外套筒2同轴布置，内环形块31位于转动盘1的下侧，且外套筒3的下端面抵接在内环形块31的上侧面，其中，内环形块31的直径大于外环形块21的直径，以便于内套筒3与转动盘1之间进行安装，内套筒3和转动盘1的安装结构为：内环形块31与转动盘1分别开设有多个两两相互对应的穿孔，各穿孔分别以转动盘1的轴线为中心环绕布置，且各个两相互对应的穿孔分别穿插有支撑杆6，各支撑杆6均竖向布置，且各支撑杆6的下端均位于内环形块31的下侧，各支撑杆6的上端均位于转动盘1的上侧，并且，各支撑杆6的两端分别固定连接有锁固帽61，以位于支撑杆6的上端的锁固帽61为上锁固帽，各支撑杆6分别套设有伸缩弹簧62，各伸缩弹簧62的两端分别张紧于对应的上锁固帽和转动盘1的上盘面。本实施例中，支撑杆6有两个，同一内套筒3上的两支撑杆6相背布置，其中，支撑杆6的数量根据实际情况进行设置。

作为优选方式，各支撑杆6分别紧密套设有限位片63，各限位片63分别位于对应的上锁固帽的下侧，这样各伸缩弹簧62的两端分别张紧于对应的限位片63和转动盘1的上盘面，以此确保各伸缩弹簧62的伸缩。

作为优选方式，以内套筒3与外套筒2相互面对的一侧面为配合面，内套筒3的配合面设置有沿轴向布置的限位槽，外套筒2的配合面对应于限位槽设置有限位块，以对内套筒3起到导向作用，并确保内套筒3上下滑动时不易晃动。其中，限位槽可以为多个，限位块也有多个，以确保上下滑动的稳定。

内套筒3在传动轴7的作用下相对外套筒2向下滑动时，内套筒3的内环形块31推动各支撑杆6向下移动，使得各支撑杆6上的伸缩弹簧62均压缩；当撤去传动轴7时，同一内套筒3上的各伸缩弹簧62复位，使得内套筒3向上移动，以恢复到初始状态，此初始状态指的是没有传动轴7施力时的状态。

进一步说，内套筒3中安装有至少一个的轴承32，本实施例中以每个内套筒3有两个轴承有32为例，两轴承32分设于内套筒3的两端，输出杆4依次穿过两轴承，这样通过两轴承32以使输出杆4在传动轴7的作用可转动，同时也起到支撑和固定输出杆4的作用。

进一步说，各输出杆4的结构相同，故以其中一个为例进行说明，输出杆4的下端按常规方式连接有加工头5，此加工头5可从输出杆4中拆卸下来，此加工头5的装卸与常规石材加工设备中加工头5的装卸相同，故不再展开叙述。输出杆4的上端按常规方式与传动轴7的下端连接，如键联接，以实现传动轴7带动输出杆4向下移动以及带动输出杆4转动。

本发明一种自动磨光组件，在传动轴7与其中一个输出杆4传动连接时，传动轴7向下滑动使输出杆4向下滑动，因输出杆4与相应内套筒3沿轴向固定连接，故使内套筒3相对外套筒2向下移动，从而使加工头5向下移动，然后传动轴7转动，带动输出杆4旋转，从而使加工头5旋转；在这个工位加工完成后，传动轴7向上移动，使传动轴7和输出杆4相互分离，输出杆4不再转动，同时支撑杆6上的伸缩弹簧62因没有外力作用而复位，使内套筒3向上滑动，从而使输出杆4一同向上滑动，令输出杆4恢复到初始状态。

此外，转动盘1上安装孔11的数量，意味着石材有几个加工工位，传动轴7的下端在转动盘1的转动过程中可依次正对每个输出杆4的上端，传动轴7可以给相连接的输出杆4向下的推力和带动输出杆4转动，以此实现加工头5的向下移动以靠近石材，加工头5自身旋转以便加工石材。

在本发明中，如图1-6所示，上述的磨光机可以实现对石材进行各个工位的加工，磨光机包括基台和工作台，此基台上滑动安装有纵移装置，纵移装置上滑动安装有横移装置，横移装置位于工作台91的上方，且横移装置上滑动安装有升降装置，此升降装置从上至下依次设置有驱动装置和上述的自动磨光组件，且自动磨光组件位于驱动装置的下侧，并且，自动磨光组件上的转动盘1通过旋转装置进行转动，驱动装置用于驱动前述的传动轴7上下移动和转动。其中，基台可以为放置在地面上的座体，也可以以地面或平地为基台。

本发明中，工作台91用于放置待磨光的石材，本实施例中纵移装置用于带动横移装置前后移动(即Y轴移动)，横移装置用于带动升降装置左右移动(即X轴移动)，以使升降装置带动驱动装置和自动磨光组件左右移动，升降装置用于带动驱动装置和自动磨光组件上下升降(即沿Z轴移动)。这样，自动磨光组件和驱动装置均能够实现同步上下、左右和/或前后移动，即在传动轴7连接其中一根输出杆4时，使此安装套筒上的加工头5可实现上下、左右和/或前后移动。

需说明的是，上述的纵移装置可采用石材加工或桥切设备领域中常规的纵移装置，例如采用齿轮齿条移动装置，在工作台91的两侧分别设置有支撑座，两支撑座的上侧面分别固定连接有纵移齿条，两支撑座的下侧面分别设置有纵移滑轨，同一支撑座上的纵移齿条和纵移滑轨平行布置，两纵移齿轮分别啮合有纵移齿轮，两支撑座上分别套设有纵移箱，两纵移箱分别滑动连接于对应的纵移滑轨上，且两纵移箱上分别连接有可转动的传动杆，两传动杆分别连接有纵移齿轮，两纵移齿轮分别与对应的纵移齿条相互啮合，且两传动杆均连接在同一纵移电机上，即两传动杆均与同一纵移电机的输出轴传动连接，即此纵移电机为双轴电机，以实现两纵移箱同步向前或向后移动；此外，两传动杆也可以分别采用纵移电机进行驱动。再如，纵移装置还可以采用常规的丝杆装置，即在支撑座的上侧面安装可转动的丝杆，支撑座的下侧面安装有纵移滑轨，支撑座上安装有纵移箱，纵移箱滑动连接于纵移滑轨上，丝杆上套设有螺纹套，纵移箱固定连接螺纹套，丝杆的一端与纵移电机的输出轴传动连接。

上述的横移装置也可采用石材加工或桥切设备领域中常规的横移装置，例如齿轮齿条移动装置，两纵移箱共同连接横臂81，横臂81上设置有与横臂81平行布置的横移齿条，横臂81上套设有滑动套85，此滑动套85上安装有横移电机，横移电机的输出轴直接或间接传动连接横移齿轮，横移电机可通过涡轮减速器间接与横移齿轮传动连接，横移齿轮和横移齿条相互啮合；这样，通过横移电机驱动横移齿轮在横移齿条上滑动，以带动滑动套85横向移动。再如，横移装置还可以采用常规的丝杆装置。

上述的升降装置包括上联板83、下联板82和驱动源，此驱动源可为液压、气压或电动等，上联板和下联板分设于滑动套85的两侧，且上联板83和下联板82之间设置有多个导柱，各导柱分别以能够相对滑动套85上下滑动的方式安装于滑动套85上，并且，上联板83和下联板82共同通过驱动源的驱动向下或向上移动。本实施例中，升降装置为现有常规的油缸传动装置，即升降装置包括升降油缸、下联板82和上联板83，升降油缸上下布置，且升降油缸的缸体安装在横移装置的滑动套85的后侧壁处，升降油缸的活塞杆位于升降油缸的缸体的上方，且升降油缸的活塞杆的自由端固定连接下联板82，此升降油缸的活塞杆的自由端为背离升降油缸的缸体的一端。上联板和下联板82分设于滑动套85的上侧和下侧，上联板83和下联板82之间设置有导柱84，导柱84的上端固定连接于上联板83，导柱的下端固定连接于下联板82上，此导柱84上下布置，且导柱84与上联板83和下联板82之间的连接均为机械领域的常规连接，故不再展开叙述；导柱84以沿上下滑动的方式按常规方式安装于横臂81的滑动套85上。这样，升降油缸的活塞杆伸长，以带动下联板82向下移动。

上述的驱动装置包括座体71、上述的传动轴7、进给装置和驱动电机，座体71固定安装于上联板83上，且座体71位于上联板83和下联板82之间，传动轴7竖向滑动连接在座体71中，且传动轴7的下端穿过下联板82，并位于转动盘1的上侧，进给装置用于驱动传动轴7滑动，驱动电机用于驱动传动轴7转动。展开地，传动轴7的上端设置有花键段，花键段上套设有花键套；进给装置包括气缸72，气缸72安装于座体71上，气缸的活塞杆竖向布置，且气缸72的活塞杆按常规方式固定连接传动轴7，如气缸72的活塞杆和传动轴7的轴身之间通过连杆相连接，此连杆一端固定连接在活塞杆上，另一端固定连接在轴身上；这样，气缸72的活塞杆的伸缩时，传动轴7在活塞杆的带动下向下或向上移动，此过程中花键段沿花键套向下或向上滑动。驱动电机安装于座体71或上联板82上，驱动电机的输出轴按常规方式传动连接花键套，如驱动电机的输出轴与花键套的上端键联接，以使驱动电机的输出轴转动带动花键套转动，从而实现传动轴7转动；此外，驱动电机的输出轴还可以通过常规的传动结构与花键套连接，如传动结构为同步带结构，即驱动电机的输出轴安装有主动轮，花键套安装有从动轮，主动轮和从动轮之间绕设有传送带，以此驱动电机工作，其输出轴转动带动传动带传动，以使花键套转动，从而使传动轴7转动。

上述的转动盘1以能够转动的方式架设于下联板82上，转动盘1位于传动轴7的下方，并且，上述的旋转装置包括自带电机的分度盘，分度盘的转动部分固定连接于转动盘1的下盘面的中心位置，以通过分度盘的转动带动转动盘1转动相应角度。此外，旋转装置还可以为旋转电机，转动盘1的中心位置开设有转动孔，旋转电机的输出轴可通过轴承与转动孔传动连接，也可以通过传动结构与转动孔传动连接，此传动结构可采用现有常规的结构，如旋转电机的输出轴安装有主动轮，转动孔固定连接有转轴，转轴上安装有从动轮，主动轮和从动轮之间绕设有传送带，这样旋转电机工作时，旋转电机的输出轴转动以带动传送带传输，以使转轴转动，从而使转动盘1转动。其中，分度盘上的电机或旋转电机为伺服电机。

作为优选方式，上述的气缸72为具有双活塞杆气缸，气缸72的两活塞杆均上下布置，以位于上侧的活塞杆为上活塞杆，位于下侧的活塞杆的下活塞杆，座体71上安装有气压制动器73，上活塞杆插设于气压制动器73中，此气压制动器73为现有常规的制动器，如型号为KDBF-L8制动器，下活塞杆按上述方式与传动轴7传动连接。这样，气压制动器73的设置，用于定位相应的输出杆，即定位加工头5的位置，以在每个工位加工时确保加工头5相对石材的位置，使加工头5保持稳定，使其不易回缩而造成加工后石材厚度不准确。

在本发明中，各加工头5按磨料的粗细程度沿转动盘1的同一个转动方向依次布置，且各加工头5依次从粗到细布置，为方便描述，以加工头从粗到细分别对应为第一个工位、第二个工位，…，第n个工位，n＝1、2、3…，n为正整数，相应的，第一个工位的加工头5对应的安装孔为安装孔一，第二个工位的加工头5对应的安装孔为安装孔二，以此类推，其中，安装孔一上的输出杆4为输出杆一，安装孔二上的输出杆为输出杆二，以此类推。其中，各工位分别按常规石材处理所需工序进行布置，其中，各工位内包括有扫平、定厚粗加工，定厚细加工等。

在本实施例中，以转动盘1上开设有十个安装孔11为例进行说明，也就是说磨光机可实现对石材进行十个工位的加工。其中，转动盘1上安装孔11的数量根据实际加工情况进行布置，并不局限于上述的数量。

进一步说，输出杆一的长度大于输出杆二的长度，即，以转动盘1的上盘面为基准，输出杆一的高度高于输出杆二的高度；并且，输出杆二的长度与输出杆三到输出杆十的长度，即非输出杆一的其他输出杆的长度均一致。

在石材进行扫平(即第一个工位)时，传动轴7相比于其他工位提前与输出杆一传动连接，带动内套筒3向下移动，相比于非输出杆一的其他输出杆，安装孔一中的两伸缩弹簧62均提早收缩，使得第一个工位中伸缩弹簧62的压缩量变大，以使第一个工位中的加工头5在扫平石材表面时，实现对输出杆一进行定位，抱死加工头5，令输出杆一在扫平石材表面的凸点位置时不会因碰触凸点位置而使伸缩弹簧62伸长而使加工头5向上移动影响到加工头5的加工作业，提高了扫平速度和完成度。需说明的是，在非第一个工位的其他工位中，传动轴7分别移动至与输出杆二到输出杆十连接的时间相同，且安装孔二到安装孔十中的内套筒3向下移动的移动量也相同，也就是说安装孔二到安装孔十上的伸缩弹簧62的伸缩量相同，以此对石材表面进行磨光处理。此外，还可以输出杆一的长度和输出杆二的长度相同，输出杆二大于输出杆三的长度，输出杆三的长度与输出杆四到输出杆十的长度，即第一个工位和第二个工位均为扫平工位。

本实施例中，初始状态时上述的传动轴7正对输出杆一，以转动盘1的逆时针转动为例进行说明。

本发明一种磨光机，首先第一个工位，传动轴7正对安装孔一，然后传动轴7向下移动，传动轴7与输出杆一相连接，并带动安装孔一中的内套筒向下移动，从而使加工头5向下移动，然后传动轴7转动以带动输出杆一转动，以使加工头5转动，然后转动盘1跟随传动轴7的前后、左右和/或上下移动，以使加工头持续抵靠在石材上对石材进行全方面加工，完成第一个工位的加工；然后传动轴7向上移动，传动轴7向上移动的过程中安装孔一中的伸缩弹簧62伸长，使得内套筒3向上滑动，直至伸缩弹簧62不再伸长时内套筒3不再移动，此时传动轴7继续向上移动，直至位于输出杆一的上侧，然后转动盘1转动(本实施例中以逆时针转动为例)，使传动轴7正对输出杆二，然后对石材进行第二个工位的加工，重复上述过程，直至完成十个工位，完成对石材的磨光处理。

以上所述仅为本实施例的优选实施例，凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本发明的权利要求范围。